Vergleich der Anbaueignung verschiedener Ölpflanzenarten und -sorten für den Ökologischen Landbau unter den Aspekten Speiseölgewinnung und Eiweißquelle Erstellt von: Universität Hohenheim Institut für Pflanzenbau und Grünland Fruwirthstraße 23, D-70599 Stuttgart Tel.: +49 711 459-4114, Fax: +49 711 459-2297 E-Mail: [email protected]Internet: http://www.uni-hohenheim.de Gefördert vom Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau Dieses Dokument ist über http://forschung.oekolandbau.de verfügbar.
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Vergleich der Anbaueignung verschiedener Ölpflanzenarten und -sorten für den Ökologischen Landbau unter den Aspekten Speiseölgewinnung und Eiweißquelle
Erstellt von: Universität Hohenheim Institut für Pflanzenbau und Grünland Fruwirthstraße 23, D-70599 Stuttgart Tel.: +49 711 459-4114, Fax: +49 711 459-2297 E-Mail: [email protected] Internet: http://www.uni-hohenheim.de
Gefördert vom Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau Dieses Dokument ist über http://forschung.oekolandbau.de verfügbar.
Schlussbericht 31.01.2005
Zuwendungsempfänger: Universität Hohenheim, Inst. f. Pflanzenbau und Grünland FKZ: 02OE434
Antragsteller: Prof. Dr. W. Claupein Projektbearbeitung: Dr. C. Reinbrecht
Vorhabenbezeichnung: Vergleich der Anbaueignung verschiedener Ölpflanzenarten und -sorten für
den Ökologischen Landbau unter den Aspekten Speiseölgewinnung und Eiweißquelle
Laufzeit des Vorhabens: 01.10.2002 – 30.09.2004
Berichtszeitraum: 01.10.2002 – 23.12.2004
Zusammenarbeit mit: Universität Göttingen,
Prof. Dr. H.C. Becker und Dr. Sabine von Witzke-Ehbrecht, Institut für Pflanzenbau
und Pflanzenzüchtung, Von-Siebold-Str. 8, 37075 Göttingen
Universität Giessen,
Prof. Dr. W. Friedt u. Dr. W. Luehs, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I,
Heinrich-Buff-Ring 26-32, 35392 Giessen
Bundesforschungsanstalt für Ernährung und Lebensmittel, Institut für Lipidforschung
Institut für umweltgerechte Landbewirtschaftung (IfUL),
Dr. R. Vetter, Auf der Breite 7, 79379 Müllheim
Verein zur Erhaltung und Rekultivierung von Nutzpflanzen in Brandenburg (VERN) e. V.,
R. Vögel, Burgstraße 20, 16278 Greiffenberg
Naturland e. V., W. Vogt-Kaute, Fachberater, Kleinhaderner Weg 1, 82166 Gräfelfing
FiBL Berlin e.V., Dr. K.-P. Wilbois, Rungestrasse 19, 10179 Berlin
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florian
Dieses Dokument ist in der Wissenschaftsplattform des Zentralen Internetportals "Ökologischer Landbau" archiviert und kann unter http://www.orgprints.org/4844 heruntergeladen werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Ziele und Aufgabenstellung des Projekts, Bezug des Vorhabens zum Programm zur
Förderung von Forschungs- und Entwicklungsvorhaben sowie von Maßnahmen zum
Technologie- und Wissenstransfer im Ökologischen Landbau..................................... 3
1.1 Planung und Ablauf des Projekts...................................................................................... 4
1.2 Wissenschaftlicher Stand, an den angeknüpft wurde ....................................................... 6
2. Material und Methoden ........................................................................................................ 12
2.1 Etablierung der Feldexperimente.................................................................................... 12
Die Auswertung der Ergebnisse von Teilprojekt A erfolgte als eine Serie von Spaltanlagen
mit Hilfe der Prozedur MIXED des Statistikpaketes SAS (Littel et al., 1996). Für Arten und
Genotypen wurden fixe und für die Orte und Wiederholungen zufällige Effekte modelliert.
Für die Leistung einer Kulturart an einem speziellen Standort wurden Schätzwerte nach dem
BLUP-(Best Linear Unbiased Predictor-)Verfahren berechnet.
Die Ergebnisse der Sommerrapsprüfung und der zusätzlichen Leindotteranalysen von
Teilprojekt A sowie aller Daten von Teilprojekt B wurden mit dem Statistik-Programm
PLABSTAT (Utz, 2002) verrechnet. Für Genotypen wurden fixe und für die Orte und
Wiederholungen zufällige Effekte modelliert.
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3. Ergebnisse und Diskussion
3.1 Teilprojekt A
3.1.1 Artenvergleich Im Ölpflanzen-Artenvergleich zeigte sich sehr klar, dass die wärmeliebenden Arten wie
insbesondere Sonnenblume und Saflor ertraglich von dem trockenwarmen Klima der
Vegetationsperiode 2003 profitiert haben (Abb. 3). Das System Raps/Rübsen erreichte
demgegenüber das niedrigste; Sojabohnen und Leindotter ein mittleres Kornertragsniveau.
Die sehr klaren Effekte der Ölpflanzenart belegen deutlich, dass mit Blick auf eine maximale
Ertragsleistung in einem trockenen und warmen Jahr die Anbauentscheidung auf allen
Standorten zugunsten der Sonnenblume ausfallen würde. W
IL
STO KH
O OLI
MÜL Mitt
elW.raps/-rübsen
LeindotterSoja
SaflorSo.blumen
a
a
aaa
a ab
b
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ab
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bbc
bcd
cc
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cdd
dcb*
dd0510152025303540
Kornertrag 2003
(dt ha-1)
Prüforte
Arten
Abb. 3: BLUPs verschiedener Ölpflanzen-Anbausysteme an den Prüforten Wilmersdorf (WIL), Stobra (STO), Kleinhohenheim (KHO), Oberer Lindenhof (OLI) und Müllheim (MÜL), jeweils gemittelt über zehn Genotypen, sowie das Gesamtmittel über die Orte, berechnet nach der Methode der kleinsten Quadrate, für den Kornertrag. Artmittelwerte mit gleichen Buchstaben unterscheiden sich nicht (P=0,05; t-Test für ortsweise, Tukey-Test für Gesamtmittel). * BLUP-Schätzwert, da kompletter Ausfall aller Prüfglieder über Winter
20
Tab. 5: Mittelwerte für den Ölgehalt (%) über je zehn Sorten der fünf in 2003 geprüften Ölpflanzen-Anbausysteme auf den fünf Versuchsstandorten Wilmersdorf (WIL), Stobra (STO), Kleinhohenheim (KHO), Oberer Lindenhof (OLI) und Müllheim (MÜL). Artmittelwerte mit gleichen Buchstaben unterscheiden sich nicht (P=0,05; Tukey-Test) -------------------------------------------------------------------- Orte --------------------------------- Arten WIL STO KHO OLI MÜL Mittelwert ------------------------------------------------------------------- W.raps/-rübsen 38,15 40,00 39,90* 38,82 37,98 38,97b Sonnenblume 43,74 53,76 49,05 52,15 46,26 48,99a Sojabohne 21,89 23,14 22,32 22,39 19,04 21,76c Saflor 23,67 25,85 26,50 24,29 20,70 24,20c Leindotter 34,57 43,94 41,83 44,97 35,43 40,15b ------------------------------------------------------------------- Mittelwert 32,40 37,34 35,92 36,52 31,88 34,81 ------------------------------------------------------------------- * BLUP-Schätzwert, da kompletter Ausfall aller Prüfglieder über Winter
Tab. 6 Mittelwerte für den Eiweißgehalt (%) über je zehn Sorten der fünf in 2003 geprüften Ölpflanzen-Anbausysteme auf den fünf Versuchsstandorten Wilmersdorf (WIL), Stobra (STO), Kleinhohenheim (KHO), Oberer Lindenhof (OLI) und Müllheim (MÜL). Artmittelwerte mit gleichen Buchstaben unterscheiden sich nicht (P=0,05; Tukey-Test) -------------------------------------------------------------------- Orte --------------------------------- Arten WIL STO KHO OLI MÜL Mittelwert ------------------------------------------------------------------- W.raps/-rübsen 25,76 24,44 24,13* 25,11 24,62 24,81b Sonnenblume 20,71 15,87 17,64 13,44 18,57 17,24c Sojabohne 42,97 40,20 38,73 38,96 43,58 40,89a Saflor 18,03 15,50 13,51 10,59 14,89 14,50c Leindotter 28,55 25,15 25,86 22,90 28,87 26,26b ------------------------------------------------------------------- Mittelwert 27,20 24,23 23,97 22,20 26,11 24,74 ------------------------------------------------------------------- * BLUP-Schätzwert, da kompletter Ausfall aller Prüfglieder über Winter
Bei Betrachtung des Ölgehaltes auf Basis der Soxhlet-Analyse, deren Ergebnisse nicht
gleichzusetzen sind mit dem Anteil an ausbeutbarem Öl, manifestierte sich jedoch die
Überlegenheit der Sonnenblume, die den signifikant höchsten Wert aufwies, noch deutlicher
als im Ertrag (Tab. 5). Somit wird auch der geringe Abstand dieser Art zum Saflor, der für
den Kornertrag an den Standorten Stobra und Kleinhohenheim vorgefunden werden konnte,
deutlich vergrößert.
Insbesondere auf den günstigeren Standorten Stobra, Kleinhohenheim und Oberer Lindenhof
(schwerere Böden) ergaben sich im Mittel über die Arten signifikant höhere Ölgehalte als auf
den beiden leichteren Standorten.
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Über alle Arten hinweg wurden an den Standorten mit geringem Wasserspeichervermögen
höhere Rohproteingehalte erreicht als auf den übrigen Standorten (Abb. 6). Erwartungsgemäß
erreichte die Sojabohne mit im Mittel knapp 41% den ersten Rang unter den Anbausystemen,
gefolgt von Raps/Rübsen und Leindotter mit 25-26%, ferner von Saflor und Sonnenblumen
mit 14,5-17%.
Tab. 7 Mittelwerte für die Summe der Gehalte an Öl und Eiweiß (%) über je zehn Sorten der fünf in 2003 geprüften Ölpflanzen-Anbausysteme auf den fünf Versuchsstandorten Wilmersdorf (WIL), Stobra (STO), Kleinhohenheim (KHO), Oberer Lindenhof (OLI) und Müllheim (MÜL). Artmittelwerte mit gleichen Buchstaben unterscheiden sich nicht (P=0,05; Tukey-Test) -------------------------------------------------------------------- Orte --------------------------------- Arten WIL STO KHO OLI MÜL Mittelwert ------------------------------------------------------------------- W.raps/-rübsen 63,85 64,18 63,87* 64,09 62,33 63,66b Sonnenblume 64,48 69,56 66,74 65,53 64,89 66,24ab Sojabohne 64,90 63,24 60,91 61,36 62,79 62,64b Saflor 40,61 41,37 39,99 34,72 35,55 38,45c Leindotter 63,11 69,01 67,72 67,90 64,40 66,42a ------------------------------------------------------------------- Mittelwert 59,39 61,47 59,85 58,72 57,99 59,48 ------------------------------------------------------------------- * BLUP-Schätzwert, da kompletter Ausfall aller Prüfglieder über Winter
Es ergab sich, dass Leindotter und Sonnenblumen mit über 66% für die Summe der Gehalte
beider Inhaltsstoffe Rang 1 belegten (Tab. 7), dicht gefolgt von Raps/Rübsen (63,7%) und
Sojabohnen (62,6%). Saflor besaß mit nur 38,5 den signifikant geringsten Anteil an beiden
wertgebenden Inhaltsstoffen.
Beim Ölertrag untermauerte die Sonnenblume ihre Vorrangstellung (Abb. 4), die anhand des
Kornertrages bereits zu sehen war (Abb. 3). Für den Rohproteinertrag war ihr die Sojabohne
überlegen, wenn dies auch in Kleinhohenheim und Müllheim nur geringfügig der Fall war.
Der Saflor fiel aufgrund seiner geringeren Inhaltsstoffgehalte auf einen der hinteren Ränge ab.
In einem vergleichbaren Ansatz – unter der Annahme eines ökologischen Anbaus – wurden
ähnliche Ergebnisse bereits 1940 von Sessous publiziert. Hier trat Saflor sogar als ertrag-
reichste Art auf, gefolgt von Sonnenblumen und Raps. Da Sonnenblumen damals züchterisch
noch weniger bearbeitet waren, besaßen sie einen Ölgehalt von nur 25%, ein ähnlicher Wert
wie beim Saflor. Zusammen mit dem niedrigeren Ertragspotential lagen die Sonnenblumen
damals im Ölertrag unter dem Saflor; nur Winterraps (und -rübsen) erbrachten ein höheres
Ölertragsniveau. Dieses Beispiel zeigt, welche Erfolge mit Pflanzenzüchtung erreichbar sind.
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WIL
ST
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KH
O OLI
MÜ
L
Mitt
elW .raps /-rübsen
Soja
LeindotterSaflor
So.blum en
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5
10
15
20
Ö lertrag 2003 (dt ha-1)
Prüforte
Arten
WIL
STO KH
O OLI
MÜ
L
Mitt
elW .raps/-rübsen
LeindotterSaflor
SonnenblumenSoja
a
a
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a
a
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ab
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bb
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c
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bcb
cd
cdc*
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2
4
6
8
Eiweißertrag 2003
(dt ha-1)
Prüforte
Arten
Abb. 4: BLUPs für den Ölertrag (oben) und den Eiweißertrag (unten) von verschiedenen Ölpflanzen-Anbausystemen an den Prüforten Wilmersdorf (WIL), Stobra (STO), Kleinhohen-heim (KHO), Oberer Lindenhof (OLI) und Müllheim (MÜL), jeweils gemittelt über zehn Genotypen, sowie das Gesamtmittel über die Orte, berechnet nach der Methode der kleinsten Quadrate. Artmittelwerte mit gleichen Buchstaben unterscheiden sich nicht (P=0,05; t-Test für ortsweise, Tukey-Test für Gesamtmittel). * BLUP-Schätzwert
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Tab: 8: Freiheitsgrade und Variationskoeffizienten (= Quadratwurzel der Varianz * Mittelwert-1) der zufälligen Effekte für drei Leistungsmerkmale Freiheitsgrade Variationskoeffizienten [%]
$ HO = High-Oleic-Sorten: ‘Nexera‘,‘Contakt‘,‘Majus‘,‘Sunny‘ und ‘Capella‘ # NT = Normaltyp – linolsäurereich.
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Tab. 15: Mittelwerte für den Fettsäure-Quotienten über je zehn Sorten der fünf in 2003 geprüften Ölpflanzen-Anbausysteme auf den fünf Versuchsstandorten Wilmersdorf (WIL), Stobra (STO), Kleinhohenheim (KHO), Oberer Lindenhof (OLI) und Müllheim (MÜL). Artmittelwerte mit gleichen Buchstaben unterscheiden sich nicht (P=0,05; Tukey-Test) ------------------------------------------------------------------- Orte --------------------------------- Arten WIL STO KHO OLI MÜL Mittelwert ------------------------------------------------------------------- W.raps/-rübsen 9,75 9,82 9,61* 9,29 9,68 9,63a Sonnenblume 7,08 7,67 7,38 7,39 6,90 7,28c Sojabohne 5,23 5,16 4,90 5,27 4,90 5,09d Saflor 8,85 8,68 8,51 8,45 8,36 8,57b Leindotter 1,55 1,59 1,54 1,50 1,50 1,54e ------------------------------------------------------------------- Mittelwert 6,49 6,58 6,39 6,38 6,27 6,42 ------------------------------------------------------------------- * BLUP-Schätzwert, da kompletter Ausfall aller Prüfglieder über Winter Bemerkung: einzelortweise (t-Test) ergaben sich dieselben Signifikanzen wie in Serie.
Die Varianzanalyse ergab hoch signifikante Effekte sowohl der Arten als auch der Genotypen
innerhalb der Arten. Bei den zufälligen Effekten rangierte der Kleinteilstücksfehler an erster
Stelle (Variationskoeffizient: 5,73%), gefolgt von der Interaktion Orte * Arten (3,48%), der
Interaktion Orte * Genotypen innerhalb Arten (3,17%), dem Großteilstücksfehler (2,35%) und
letztlich den Ortseffekten (1,43%). Eine Sortenentscheidung war für die Ausgestaltung des
Fettsäurequotienten dennoch in untergeordnetem Maße relevant (Tab. 16); die Artunter-
schiede wurden durch einzelne Sorten nur in einem sehr geringen Umfang durchkreuzt (z.B.
durch die Sonnenblumensorten ‘Majus‘ und ‘Sunny‘ in Richtung des Saflors und des Systems
Winterraps/-rübsen).
In den übrigen erhobenen agronomischen Merkmalen zeigte sich ebenfalls eine beträchtliche
Arten- und Sortenvariabilität (Tab.16). Eine Entscheidung über den Anbau wird jedoch in
erster Linie die Ertrags- und Qualitätseigenschaften berücksichtigen, da ein vermarktungs-
fähiges Produkt meist an erster Stelle der Betrachtung stehen wird. Erst bei gleichen Aus-
gangsbewertungen hinsichtlich dieser Kriterien würde dann die Art- und Sortenwahl mit Hilfe
der agronomischen Eigenschaften sekundär modifiziert werden.
Für das Merkmal Jugendentwicklung hob sich die Sonnenblume als massenwüchsigste Art
signifikant vom System Winterraps/-rübsen ab. Bei Leindotter war eine signifikant von den
übrigen Systemen verschiedene erhöhte Lagerneigung zu verzeichnen; das trockene Jahr 2003
barg tatsächlich eine geringe Gefahr für hohe Ausprägungsstufen dieses Merkmals.
Für die Krankheitsanfälligkeit wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Arten
gefunden, gleichwohl (mit Einschränkung) weniger anfällige Sorten, z. B. bei der Sojabohne.
Bei dem Merkmal Schädlingsbefall konnten die im Feld sichtbaren Zusammenhänge, dass
Raps und Rübsen stärkere Schädigungen zu erleiden hatten als andere Arten, insbesondere
Sojabohne und Saflor, auch statistisch untermauert werden. Ein gemäß der Bonitureinstufung
signifikant weniger stark geschädigter Rapsgenotyp war die Sorte ‘Apex‘.
Eine Arten- bzw. Sortenwahl auf Mittelgebirgsstandorten oder in klimatisch ungünstigeren
Regionen muss auch den Reifezeitpunkt der Kultur berücksichtigen. Signifikante
Unterschiede bestanden zwischen den beiden Abreifegruppen Leindotter/Raps/Rübsen und
Saflor/Sonnenblumen/Sojabohnen. Empfiehlt sich aus anderen Gründen der Anbau einer Art
der letzteren Gruppe, so kann insbesondere beim Saflor mit einer etwas zeitigeren Abreife
gerechnet werden, was wiederum ein geringeres Ernterisiko zur Folge haben kann. Einen
vergleichbaren Reifebereich wiesen jedoch auch die Sojasorten ‘Dolly‘, ‘Gentleman‘,
‘Northern Conquest‘ und ‘Merlin‘ auf. Derart frühe Sonnenblumensorten waren in dem
geprüften Sortiment nicht enthalten.
3.1.2 Zusätzliche Untersuchungen bei Leindotter In die Untersuchungen zu den geschmacklichen Eigenschaften sowie zur Oxidationsstabilität
bei Leindotter wurden nur die Proben von vier der fünf Prüfstandorte einbezogen. Der Grund
lag in dem zum Teil sehr hohen Unkrautbesatz der Proben vom Standort Wilmersdorf, bei
denen insbesondere die geschmackliche Beurteilung nicht möglich war. Ware mit einem
derartigen Besatzgrad würde mit hoher Wahrscheinlichkeit in der Praxis keiner Nutzung als
Speiseöl zugeführt werden können.
Die sensorische Bewertung des Öles der zehn in Teilprojekt A geprüften Leindotter-
Herkünfte ergab in der Verrechnung über vier Standorte schwach signifikante Unterschiede
zwischen den Genotypen (Tab. 17). Die Heritabilität dieses Merkmals lag bei nur 53%.
Dieses kann zu einem großen Teil auf erhöhte Fehlervarianzen der Erfassungen am Einzelort
zurückgeführt werden; die Genotyp-Ort-Interaktion war demgegenüber verhältnismäßig
gering (Daten nicht gezeigt). In der Serienverrechnung können gleichwohl unter den zehn
Herkünften geschmacklich positive (G-31715 und BS-59951) von negativen (BS-59956 und
BS-59968) signifikant mit Hilfe der Grenzdifferenz (1,59) unterschieden werden.
Trotz des Vorhandenseins dieser leichten Effekte scheint es für die Sortenempfehlung
hinsichtlich einer Speiseölnutzung noch verfrüht zu sein (Matthäus, persönliche Mitteilung).
Eine Überprüfung der Ergebnisse in einem weiteren Jahr sollte vorab durchgeführt werden.
33
Tab. 17: Mittelwerte der Summe erfaßter sensorischer Bewertungen des Öles von 10 Leindotter-Genotypen der Versuchsstandorte Stobra (STO), Kleinhohenheim (KHO), Oberer Lindenhof (OLI) und Müllheim (MÜL), Genotyp-Mittelwerte über die Standorte sowie Irrtumswahrscheinlichkeit für die Signifikanz der genotypischen Varianz (P) und Heritabilität (h²) der Serienverrechnung -------------------------------------------------------------------- Genotyp STO KHO OLI MÜL Mittel|P h² -------------------------------------------------------------------- Calena 0,17 2,83 0,00 0,00 0,57 Ligena 1,33 1,83 -0,67 -1,33 0,29 Lindo -1,00 2,67 1,17 -0,83 0,50 CA13X-2S-44 1,50 2,67 0,33 1,00 1,38 G-31715 1,00 2,83 1,50 1,50 1,71 BS-51564 0,50 1,83 1,33 0,33 1,00 BS-59951 2,67 2,83 1,17 -0,17 1,63 BS-59956 -0,83 2,17 0,50 -5,17 -0,83 BS-59963 0,33 2,00 -1,17 0,33 0,37 BS-59968 -1,33 2,33 -0,17 -1,33 -0,12 -------------------------------------------------------------------- Mittel 0,43 2,40 0,40 -0,64 0,65|0,10 0,53 --------------------------------------------------------------------
Für die Oxidationsstabilität (Rancimat-Test) wurden zwar einzelortweise z.T. hoch
signifkante Effekte für den Faktor Genotypen berechnet (Daten nicht gezeigt); aufgrund hoher
Interaktionseffekte ergab sich aber in der Verrechnung über die vier Standorte keine
signifikante genotypische Varianz (Tab. 18). Ein Vergleich des Leindotters mit anderen
Ölpflanzenarten kann nur unter gleichen Prüfbedingungen (Luftdurchlass bei 120°C)
hergestellt werden. Für Leindotter würde sich dabei eine Oxidationsstabilität im Bereich von
1,5h einstellen. Bei nativem Safloröl erhält man ebenfalls etwa 1,4h, raffiniertes
Sonnenblumenöl (Normaltyp) weist ca. 2h auf, für natives Rapsöl werden ca. 4h und für
Olivenöl 6,5h erreicht. Somit bewegt sich die Oxidationsstabilität in etwa analog zu dem
Anteil an Ölsäure bzw. umgekehrt proportional zum Linol- und Linolensäuregehalt im
Gesamtfett. Wenn auch die genotypischen Unterschiede für die Oxidationsstabilität nicht
signifikant waren, so ergaben sich doch für die Mittelwerte der zehn Leindotter-Herkünfte
über die vier Orte zwei hoch signifikante Korrelationen: eine negative Beziehung zum
Linolensäuregehalt von r=-0,79, und eine positive zum Palmitinsäuregehalt (r=0,84).
Zur Lagerstabilität der Öle sind gemäß dieser Einstufungen allein keine Aussagen zulässig,
weil die Lagerung normalerweise im Bereich der Raumtemperatur erfolgt, da
Lichteinwirkung einen zusätzlichen Effekt ausübt und zusätzlich oxidationshemmende
Tocopherole in variierenden Anteilen in den verschiedenen Ölen gefunden werden (Matthäus,
persönliche Mitteilung). Denn im Gegensatz zu den relativ geringen Oxidationsstabilitäten
des Leindotters enthält sein Öl einen wirksamen Schutz gegen Oxidationsprozesse durch seine
sehr hohen Gehalte an Gammatocopherol, einer Vitamin-E-Komponente (Matthäus, 2004),
34
die den Verderb des Öles verzögern kann. Auch in der vorliegenden Studie machte das
Gammatocopherol mit rund 88% im Mittel den höchsten Anteil am Gesamttocopherol aus
(Tab. 19). Während für die übrigen gefundenen Tocopherole (Alpha- und Deltatocopherol
sowie Plastochromanol-8) in Serie hoch signifikante genotypische Variabilität und hohe
Heritabilitäten gefunden wurden, zeigte jedoch das Gammatocopherol und infolgedessen auch
das Gesamttocopherol diese genotypische Differenzierung nicht (Tab. 20). Demgegenüber
waren für beide Merkmale hohe Fehlervarianzen und hohe Genotyp-Ort-Interaktionen zu
verzeichnen (Daten nicht gezeigt). Somit kann keine Verbesserung der Vitamin-E-Anteile
durch eine gezielte Sortenwahl aus diesem Sortiment vorgenommen werden.
Tab. 18: Mittelwerte der Oxidationsstabilität (h) des Öles von 10 Leindotter-Genotypen der Versuchsstandorte Stobra (STO), Kleinhohenheim (KHO), Oberer Lindenhof (OLI) und Müllheim (MÜL), Genotyp-Mittelwerte über die Standorte sowie Irrtumswahrscheinlichkeit für die Signifikanz der genotypischen Varianz (P) und Heritabilität (h²) der Serienverrechnung -------------------------------------------------------------------- Genotyp STO KHO OLI MÜL Mittel|P h² -------------------------------------------------------------------- Calena 2,80 3,13 2,87 4,13 3,23 Ligena 2,97 3,33 3,33 3,50 3,28 Lindo 3,13 3,67 3,30 3,53 3,41 CA13X-2S-44 3,20 3,33 3,03 3,57 3,28 G-31715 3,10 3,46 3,07 3,40 3,26 BS-51564 2,93 3,13 3,03 3,47 3,14 BS-59951 3,03 3,43 3,20 3,57 3,31 BS-59956 3,00 3,43 3,07 3,53 3,26 BS-59963 2,93 3,23 3,50 3,47 3,28 BS-59968 3,07 3,40 3,07 3,63 3,29 -------------------------------------------------------------------- Mittel 3,02 3,35 3,15 3,58 3,27|n.s. 0,00 -------------------------------------------------------------------- n.s. nicht signifikant Tab. 19: Mittelwerte der einzelnen Tocopherolgehalte (mg/100ml Öl) über 10 Leindotter-Genotypen hinweg jeweils an den Versuchsstandorten Stobra (STO), Kleinhohenheim (KHO), Oberer Lindenhof (OLI), Müllheim (MÜL) und über die Standorte hinweg sowie Irrtumswahrscheinlichkeit für die Signifikanzen der genotypischen Varianz (P) und Heritabilitäten (h²) der Serienverrechnung -------------------------------------------------------------------- Tocopheroltyp STO KHO OLI MÜL Mittel|P h² -------------------------------------------------------------------- Alphatocopherol 2,04 2,31 2,21 2,80 2,34|0,01 0,93 Gammatocopherol 73,75 85,59 72,38 99,95 82,92|n.s. 0,00 Plastochromanol-8 8,39 7,21 6,66 7,86 7,53|0,05 0,90 Deltatocopherol 1,53 1,89 1,47 2,13 1,75|0,01 0,77 -------------------------------------------------------------------- n.s. nicht signifikant
Zu beobachten waren jedoch die großen und signifikanten Ortsunterschiede, besonders
hinsichtlich der Gehalte des Gammatocopherols, die einen Anstieg von Nord nach Süd sowie
35
von der Höhenlage in die Niederung (Vergleich der Standorte in Baden-Württemberg)
andeuten. Parallel zu den Ergebnissen der Oxidationsstabilität wurden am Standort Müllheim
somit Leindotteröle erhalten, die hinsichtlich einer Oxidationsstabilität am vorteilhaftesten zu
sein scheinen.
Tab. 18: Mittelwerte der Summe aller Tocopherolgehalte (mg/100ml Öl) von 10 Leindotter-Genotypen der Versuchsstandorte Stobra (STO), Kleinhohenheim (KHO), Oberer Lindenhof (OLI) und Müllheim (MÜL), Genotyp-Mittelwerte über die Standorte sowie Irrtumswahrscheinlichkeit für die Signifikanz der genotypischen Varianz (P) und Heritabilität (h²) der Serienverrechnung -------------------------------------------------------------------- Genotyp STO KHO OLI MÜL Mittel|P h² -------------------------------------------------------------------- Calena 87,30 104,02 83,22 114,93 97,37 Ligena 85,80 89,77 79,86 120,05 93,87 Lindo 80,48 98,92 79,50 105,25 91,04 CA13X-2S-44 83,29 99,01 77,65 115,59 93,89 G-31715 87,39 101,05 82,23 118,31 97,25 BS-51564 86,90 96,90 86,70 116,38 96,72 BS-59951 83,66 92,16 84,75 109,45 92,51 BS-59956 88,43 94,74 84,39 119,88 96,86 BS-59963 86,52 93,16 87,15 111,42 94,56 BS-59968 87,25 100,20 81,66 96,05 91,29 -------------------------------------------------------------------- Mittel 85,70 96,99 82,71 112,73 94,53|n.s. 3,41 -------------------------------------------------------------------- n.s. nicht signifikant
3.2 Teilprojekt B
3.2.1 Erhebungen bis Ende 2003 bei Saflor
Die 2003 in Teilprojekt B verwendeten Herkünfte entstammten einem im Jahre 2002
angelegten zweiortigen Screening-Experiment mit 741 Saflorherkünften, die auf einreihigen
Mikroparzellen angebaut worden waren. Eine kurze Darstellung der Ergebnisse dieses Jahres,
die nachfolgend gegeben wird, verdeutlicht die Zusammenhänge zwischen beiden
Experimenten.
In der Verrechnung über beide Orte (2002) hinweg konnte für alle Merkmale (Feldbonituren
zu agronomisch relevanten Merkmalen) oder dem komplexen Index signifikante genotypische
Variation festgestellt werden (Reinbrecht et al., 2003). Für den Index, der die Summe aller
Krankheitsbonituren sowie die Frühzeitigkeit berücksichtigte, wurde so eine günstige
Merkmalsausprägung bei dem Wert 12 bzw. eine sehr ungünstige bei 33 erreicht (Abb. 5).
Das Merkmal Kornausbildung, das von Hand als Bonitur des Kornansatzes durchgeführt
wurde, bezeichnete mit der Note 1 vollständig gefüllte und mit der Note 9 komplett ungefüllte
36
und krankheitsbedingt vermorschte Köpfchen. Für die genannten Merkmale wurden zum Teil
hohe Heritabilitäten berechnet. Somit ließen sich aus dem Sortiment des Jahres 2002, je nach
Merkmal mit unterschiedlicher Genauigkeit, überlegene Formen selektieren.
Für die berechneten Indices ergab sich, dass die in Deutschland zugelassene Sorte ‘Sabina‘
hinter 104 Genbankakzessionen rangierte. In dem Merkmal Kornausbildung befand sich
‘Sabina‘ jedoch mit an vorderster Stelle (Abb. 5). 75 Akzessionen zeigten eine ähnlich
positive Kornausbildung wie ‘Sabina‘ (Boniturnoten 1-3). Für dieses Merkmal ist eine
zweigipflige Verteilung erkennbar, d.h. die Mehrzahl der Herkünfte gruppierte sich um die
Boniturnote 8 und wies damit einen schlechten Kornansatz auf. Die zweite (kleinere) Gruppe
hatte ihr Mittel auf Höhe der Note 2,5. Die Kornausbildung dieser Gruppe kann (für 2002) als
ausreichend bezeichnet werden. Insbesondere für dieses Merkmal wurden 185 überlegene
Genotypen aus dem gesamten Sortiment ausgewählt, bei denen die Ernte eine Aussicht auf
gut ausgebildetes und annähernd gesundes Kornmaterial versprach. Die erfassten Parzellen-
Korngewichte (=mittlere Korngewichte pro Reihe in Gramm) bestätigten dies (Abb. 7a,
oben).
0
25
50
75
100
125
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33
Anzahl Genotypen Kornausbildung Index
Sab
ina S
abin
a
Abb. 5: Häufigkeitsverteilung der Bonitur der Kornausbildung (Abszisse: Boniturnoten 1-9) und der errechneten dimensionslosen Indices (Abszisse: Index 1-33) bei Saflor im Mittel über die Standorte Ihinger Hof und Göttingen (2002)
37
Die Fettsäureanalytik bestätigte die Linolsäure als Hauptfettsäure, gefolgt von der Ölsäure
(Tab. 19). Die gesättigten Fettsäuren Palmitin- und Stearinsäure nahmen zusammen maximal
knapp 15 % ein. Zwei definierte Ölsäuretypen waren zwar in dem geernteten Satz an
Herkünften enthalten, prägten aber mit 27,9 % ihre Eigenschaft nur zu einem Bruchteil dessen
aus, was die Evaluierungsdaten des Germplasm Resources Information Network in den USA
(GRIN) angegeben hatten (77 % Ölsäure).
Tab. 19: Genotypische Werte für das Minimum, den Versuchsmittelwert, den Standard ‘Sabina‘ und das Maximum der Fettsäurezusammensetzung von 185 Saflorformen sowie Signifikanz der genotypischen Varianz und Heritabilitäten (h²), geprüft in Göttingen und auf dem Ihinger Hof 2002 -------------------------------------------------------------------- N=185 ---------------------------------- Fettsäuren (%) Minimum Mittel Sabina Maximum h² -------------------------------------------------------------------- Palmitinsäure (16:0) 4,5 6,8** 6,8 13,7 0,59 Stearinsäure (18:0) ca. 1,0 2,0** 1,9 3,3 0,52 Ölsäure (18:1) 9,4 13,2** 11,9 27,9 0,75 Linolsäure (18:2) 59,2 75,2** 77,4 82,4 0,77 Verhältnis Öl-/Linolsäure x 100 11,8 17,8** 15,5 47,2 0,76 --------------------------------------------------------------------
** Signifikant bei P=0,01.
Das Merkmal Kornausbildung korrelierte 2002 eng mit den beiden Ertragsmerkmalen
Korngewicht bzw. Kerngewicht (Schalen entfernt) der Parzelle (Abb. 6). Ferner hatte die
Köpfchenfäule von allen Krankheitsbonituren den höchsten Korrelationskoeffizienten zur
Bonitur der Kornausbildung. Die Beziehung zum Korn- und Kerngewicht war nur mittel; alle
angegebenen Koeffizienten waren signifikant bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von P=0,01.
Ferner bestanden enge bis mittlere Beziehungen zwischen folgenden Merkmalen (P=0,01):
Abb. 6: Darstellung von vier signifikanten Merkmalskorrelationen auf Basis von Genotyp-Mittelwerten des Saflor-Screenings aus 2002 über die Standorte Ihinger Hof und Göttingen
Die Verteilung des Materials nach ihren Herkunfts-Kontinenten bzw. nach Regionen
innerhalb Europas gab darüber Aufschluss, woher im Ökolandbau in Deutschland adaptiertes
Material hauptsächlich stammt und welches Material zusätzliche günstige Merkmale
aufweisen konnte (Abb. 7a und b).
Saflor-Formen mit günstigen Korngewichten (d.h. mit hohen zu erwartenden Erträgen)
stammten vorrangig aus Mitteleuropa. Mit zunehmender Entfernung von dieser Region nahm
die Bedeutung für dieses Merkmal stetig ab. Für den Kernanteil (also ein Merkmal, das eine
hohe Korrelation zum Ölgehalt erwarten läßt) ergab sich, dass günstige Formen sowohl im
mitteleuropäischen Material als auch im amerikanischen zu finden waren. Der Korrelations-
koeffizient zwischen dem Korngewicht und dem Kernanteil lag bei r=0,50 (P=0,01).
39
Abb. 7a: Verteilung der 185 im Jahr 2002 geernteten Herkünfte aus verschiedenen Kontinen-ten nach ihren mittleren Korngewichten auf Parzellenbasis (oben) bzw. ihrem Kernanteil in der Gesamtkornmasse (unten)
40
Abb. 7b: Verteilung der 185 im Jahr 2002 (oben) bzw. der 65 im Jahr 2003 geernteten Herkünfte aus verschiedenen Kontinenten nach ihrem Verhältnis von Ölsäure zu Linolsäure
Anhand der Verteilung des Verhältnisses von Öl- zu Linolsäureanteilen konnte festgestellt
werden, dass hohe Ölsäuregehalte nur unter amerikanischen und asiatischen Herkünften zu
finden sind. Die eine mitteleuropäische Herkunft mit höherem Ölsäureanteil (PI-576990)
rangierte mit einem Wert von 0,29 (Ölsäuregehalt: 19,5%) bereits an der Grenze zur nächst
niedrigeren Klasse.
Zur Frühjahrsaussaat 2003 wurden nach verschiedenen Kriterien 65 überlegene Herkünfte
ausgewählt. Gemäß ihrer besten Merkmalsausprägung wurden selektiert: 25 nach
Parzellengewicht, je 4 mit niedrigstem Index, niedriger Wuchshöhe und hohem TKM und 28
mit Resistenz gegen verschiedene, in 2002 aufgetretene Krankheiten. Diese Herkünfte wurden
in einer dreiortigen Leistungsprüfung weiter getestet. Das Sortiment umfasste neben drei
afrikanischen und je vier asiatischen und amerikanischen Formen weiterhin nur europäisches
Material (20 aus D, 13 aus dem übrigen Mitteleuropa [A, CH, DK, CZ, PL] und 10 aus
weiteren Ländern Süd- und Südosteuropas) sowie 11 unbekannte Herkünfte. Auf allen drei
Standorten konnten befriedigende mittlere Ertragsleistungen festgestellt werden, die auf dem
Flachshof bei 24 dt/ha, in Kleinhohenheim bei 31 dt/ha und in Göttingen bei 36 dt/ha lagen.
41
Tab. 20: Genotypische Werte für das Minimum, den Versuchsmittelwert, den Standard ‘Sabina‘ und das Maximum verschiedener agronomisch relevanter Merkmale von 65 Saflorformen sowie Signifikanz der genotypischen Varianz und Heritabilitäten (h²), geprüft in Kleinhohenheim, Göttingen und auf dem Flachshof 2003 -------------------------------------------------------------------- Prüfung über 3 Orte 2003 -------------------------------------- Merkmal Minimum Mittel Sabina Maximum h² -------------------------------------------------------------------- Jugendentwicklung (1-9) 1,9 2,6** 2,5 6,1 0,73 Blühbeginn (numer. Tag) 186 190** 191 201 0,89 Blühende (numer. Tag) 205 207** 207 223 0,82 Blühdauer (Tage) 14 17* 16 22 0,32 Wuchshöhe (cm) 67 88** 97 97 0,71 Rost (1-9) 1,0 3,8** 3,9 5,3 0,64 Alternaria-Blattflecken (1-9) 1,8 3,8** 3,4 5,0 0,64 Köpfchenfäule (1-9) 1,0 1,1ns 1,2 1,4 0,00 ∅ Krankheiten (1-9) 1,3 2,8** 2,6 3,5 0,79 Kornertrag (dt ha-1) 12,7 30,4** 33,0 37,3 0,66 -------------------------------------------------------------------- **; * bzw. ns: Signifikant bei P=0,01; 0,05 bzw. nicht signifikant.
Für den überwiegenden Anteil der erhobenen Merkmale wurden wie in 2002 ebenfalls hohe
und hoch signifikante genotypische Variabilität sowie hohe Heritabilitäten gefunden (Tab.
20). Bedingt durch die trockenwarme Witterung trat kein signifikanter Befall mit der
Köpfchenfäule und damit auch keine genotypische Differenzierung für dieses Merkmal auf.
Hinsichtlich der Krankheiten Alternaria und Rost, aber auch des Kornertrages können jedoch
Formen benannt werden, die dem Standard ‘Sabina‘ überlegen waren.
Es bestand keine Beziehung zwischen dem Kornertrag des Jahres 2003 auf Basis der über die
drei Orte gemittelten genotypischen Werte und dem für dieselben Herkünfte analog errech-
neten Korngewicht aus 2002 (Abb. 8). Es zeigte sich, dass in jedem der beiden Jahre
unterschiedliche Herkünfte zu den ertraglich besten gezählt werden können.
Die selektierte Fraktion der 65 Herkünfte ergab 2003 im Vergleich zum Vorjahr ein etwas
verändertes Bild (Abb. 9). Da in diesem Sortiment, wie gezeigt, vorrangig adaptierte Formen
enthalten waren, und zudem für Saflor allgemein günstige Witterungsbedingungen vorgelegen
haben, konnte hier die Kornertragsleistung der verschiedenen Formen nahezu ohne Depressio-
nen durch die Köpfchenfäule ausgeprägt werden. Zu den ertragsstärksten Herkünften zählten
in 2003 je eine Herkunft aus Japan (CART-79/89), aus Italien (2000-00814, Bot. Garten Pisa)
und aus Polen (BS-62922). Deutsche Herkünfte waren erst in der nächst niedrigeren Klasse.
42
Unter Nichtbeachtung der ausselektierten Formen ähnelt die Herkunftsverteilung nach
Kontinenten jedoch der des Jahres 2002. Die japanische Herkunft mit dem hohen Kornertrag
war ja bereits 2002 mit hohen Korngewichten aufgefallen (vgl. Abb. 7a oben); die übrigen
asiatischen Herkünfte fand man auch 2003 in niedrigeren Klassen. Ferner rangierten
europäische Herkünfte vermehrt auf den vorderen Rängen.
Abb. 8: Beziehung zwischen den mittleren Hektarerträgen des Jahres 2003 (drei Orte) und dem mittleren Korngewicht der Parzelle aus 2002 (zwei Orte) bei Saflor
Die Untersuchung des Fettsäuremusters bestätigte die Ergebnisse des Jahres 2002. Im Mittel
über die in 2003 untersuchten Standorte Flachshof und Göttingen konnten insgesamt 64
Linolsäuretypen identifiziert werden, die zwischen 10,3% und 13,4% Ölsäure und zwischen
76,6% und 79,6% Linolsäure aufwiesen. Nur eine verwendete Form (PI 568820) aus China
wich mit 20,9% Ölsäure und 69,8% Linolsäure hiervon ab; diese hatte zugleich den
geringsten Kornertrag. Die Grenzdifferenz (5%) betrug in diesem Datensatz 1,7% bzw. 2,0%.
Dieses Resultat ist in Abb. 10 in Form des Verhältnisses des Ölsäuregehaltes zum
Linolsäuregehalt graphisch dargestellt, die chinesische Herkunft mit dem erhöhten Wert
befindet sich links vorn. Im Vergleich zu Abb. 7b ist ein Großteil der Genotypen mit höheren
Ölsäuregehalten und damit höheren Quotienten aufgrund ihres mangelnden agronomischen
Wertes durch die Selektion aus dem Sortiment entfernt worden.
43
Abb. 9: Verteilung der 65 im Jahr 2003 geernteten Herkünfte nach ihrem Kornertrag.
Abb. 10: Verteilung der 65 im Jahr 2003 geernteten Herkünfte aus verschiedenen Kontinenten nach ihrem Verhältnis von Ölsäure zu Linolsäure
44
3.2.3 Zusätzliche Qualitätsuntersuchungen bei Saflor
Im Rahmen der Zusatzuntersuchungen bzw. zusätzlich zu den Felddaten wurden im Jahr 2004
bei zwei Prüfstandorten (Flachshof, Göttingen) weitere Inhaltsstoffe bzw. Merkmale erhoben
(Tab. 21). Bei allen Merkmalen ergab sich eine hoch sigifikante Variation zwischen den
Herkünften; die gefundenen Unterschiede zwischen extremen Genotypen waren somit
statistisch abgesichert.
Das interessanteste Merkmal, das die Feldergebnisse der Prüfung aufgewertet hat, war der
Ölgehalt. Zusammen mit der Tausendkornmasse wies er die höchste Heritabilität auf. Dies
bedeutet für beide Merkmale, dass die Rangfolge zwischen den Herkünften nur in einem
geringen Maß durch Genotyp-Umwelt-Interaktionen und Fehlereinflüsse gestört wurde. Ca.
2/3 aller Herkünfte wiesen einen Ölgehalt im Bereich zwischen 22 und 24% auf, nur 10
Herkünfte lagen darüber. An erster Stelle rangierte die Herkunft PI-572475 (‘Saffire‘) aus
Kanada mit 28,5% Öl, an zweiter die Herkunft PI-537666 (Stamm 1082) aus den USA
(26,7%).
Trotz der mit 31,9 dt/ha mittleren Kornertragsleistung (Mittel aus 2 Orten) rückte Saffire mit
9,2 dt/ha dadurch auf den zweiten Rang im Ölertrag auf. Den ersten Rang erhielt mit einem
Ölertrag von 9,57 dt/ha die Herkunft BS-62922 aus der Genbank in Braunschweig, die über
einen Ölgehalt von 24,0% verfügte. Platz drei belegte mit 8,89 dt/ha die Herkunft CART-
79/89 aus der Genbank Gatersleben (Ölgehalt von 23,1%). ‘Sabina‘ erzielte mit 7,6 dt/ha
(22,7%) Rang 15.
Tab. 21: Genotypische Werte für das Minimum, den Versuchsmittelwert, den Standard ‘Sabina‘ und das Maximum verschiedener Qualitätsmerkmale von 65 Saflorformen sowie Signifikanz der genotypischen Varianz und Heritabilitäten (h²), geprüft in Göttingen und auf dem Flachshof 2003 -------------------------------------------------------------------- Prüfung über 2 Orte 2003 -------------------------------------- Merkmal Minimum Mittel Sabina Maximum h² -------------------------------------------------------------------- Ölgehalt (%) 18,2 22,7** 22,7 28,5 0,82 Ölertrag (dt/ha) 2,0 6,9** 7,6 9,6 0,72 Tausendkornmasse (g) 28,3 40,3** 40,5 46,1 0,83 Kernanteil/Gesamtkornmasse (%) 34,0 42,9** 42,4 48,9 0,68 Kernertrag (dt/ha) 3,7 13,0** 14,2 17,7 0,73 Alphatocopherol (mg/100 ml) 43,7 52,2** 56,3 60,9 0,46 -------------------------------------------------------------------- **: Signifikant bei P=0,01.
45
Wie bereits erwähnt und wie auch bei vielen anderen Körnerfruchtarten anzutreffen, wurde
eine hohe und sehr gut reproduzierbare genotypische Variabilität hinsichtlich des Merkmals
Tausendkornmasse gefunden. Die kleinkörnigste Herkunft war die Akzession BS-52826
(Carthamus lanatus) mit einer TKM von 28,3 g, gefolgt mit großem Abstand von der
Akzession PI-568820 aus China, die als früheste Carthamus-tinctorius-Herkunft gleichzeitig
das kleinste Korn dieser Art besaß (TKM: 35,6 g). Auf der anderen Seite wurde mit 46,1 g
das höchste TKM bei der Gaterslebener Akzession CART-87/95 (Herkunft: Rumänien)
gefunden, gefolgt von der Herkunft PI-253527 aus Frankreich (44,3 g). Alle übrigen Werte
bewegten sich in einem Bereich zwischen 36,5 und 43,7 g; die Grenzdifferenz betrug 2,8 g.
Saffire (PI-572475) gehörte mit 42,9 g eher zu den großkörnigen, BS-62922 besaß mit 41,4 g
eine mittlere Korngröße. Zwischen dem Ölgehalt und dem TKM bestand insgesamt nur eine
mäßige Korrelation von r=0,30 (P=0,05).
Abb. 11: Verteilung der 65 im Jahr 2003 geernteten Herkünfte aus verschiedenen Kontinenten nach ihrem Kernanteil in der Gesamtkornmasse.
Auch die Bestimmung der Kernanteile im Verhältnis zur gesamten Kornmasse zeigte
deutliche Unterschiede zwischen den Herkünften (Abb.11). Wie 2002 waren es besonders
amerikanische Herkünfte (nämlich PI-572475 und PI-537666), die in diesem Merkmal postiv
auffielen. Beide hatten ja, wie erwähnt, einen erhöhten Ölgehalt. Das Gesamtniveau im
46
Kernanteil war jedoch 2003 aufgrund der besseren Abreifebedingungen fast doppelt so hoch
wie im Vorjahr.
15,0
17,0
19,0
21,0
23,0
25,0
27,0
29,0
31,0
30,0 34,0 38,0 42,0 46,0 50,0Kernanteil (%)
Ölgehalt (%)
r = 0,81 **
3,0
5,0
7,0
9,0
11,0
5,0 9,0 13,0 17,0 21,0
Kernertrag (dt/ha)
Ölertrag (dt/ha)
r = 0,98 **
Abb. 12: Beziehung zwischen dem Kernanteil und dem Ölgehalt (links) bzw. zwischen dem Kernertrag und dem Ölertrag (rechts) von 65 Saflorherkünften im Mittel über die Standorte Flachshof und Göttingen, Anbau 2003.
Abb. 13: Verteilung der 65 im Jahr 2003 geernteten Herkünfte aus verschiedenen Kontinenten nach ihrem Alphatocopherolgehalt
47
Sowohl zwischen dem Kernanteil und dem Ölgehalt als auch besonders zwischen dem
Kernertrag und dem Ölertrag bestanden enge und hoch signifikante Beziehungen (Abb.12).
Der Kernanteil kann somit als probates Hilfsmittel zur Abschätzung des Ölgehaltes dienen.
Als letztes, aber nicht weniger unbedeutendes Merkmal zeigte der Alphatocopherolgehalt
bedingt durch hohe Fehlereffekte nur eine mittlere Heritabilität; gleichwohl ergaben sich
signifikante Unterschiede zwischen den Herkünften. Hohe Alphatocopherolgehalte wurden
insbesondere durch asiatische, aber auch durch mitteleuropäische Herkünfte repräsentiert.
Den höchsten Wert erreichte die bereits genannte japanische Herkunft CART-79/89 mit rund
61 mg / 100 ml Öl; den niedrigsten die Herkunft von Carthamus lanatus (BS-52826, rd. 44
mg / 100 ml Öl). Die Genotyp-Umwelt-Interaktionen waren für dieses Merkmal nicht
signifikant. Der Alphatocopherolgehalt ist für die oxidative Stabilität in der lebenden Zelle
verantwortlich, hat also nach der Aufnahme auch im Menschen eine schützende Wirkung
gegen schädliche Oxidationsprozesse.
Eine Zusammenstellung aller aufgeführten Mittelwerte auf Basis der 65 Saflorherkünfte, die
in diesem Versuch zum Einsatz kamen, ist in Anhangstabelle 1 zu finden.
3.2.4 Ergebniszusammenfassung und Diskussion Saflor
Das Jahr 2002 hat sich auf die Bedürfnisse des Saflors, bedingt durch hohe Niederschläge im
Monat Juli, ertraglich und auch in der Qualität eher ungünstig ausgewirkt. Dadurch war es
jedoch möglich, aufgrund des hohen Krankheitsdruckes nahezu optimale Selektionsbedin-
gungen hinsichtlich der Suche nach adaptierten Genotypen vorzufinden. In 2003 lagen
generell gute klimatische Voraussetzungen für den Safloranbau vor, was zu befriedigenden
Ertragsniveaus auf allen Standorten führte. Die Bedingungen für eine Auslese auf adaptiertes
Material waren jedoch vollkommen verschieden zum Jahr 2002; dies lässt sich an der
fehlenden Beziehung der Ertragsleistungen in 2003 zu den Korngewichten in 2002 ablesen
(Abb. 8). Das am besten an die Verhältnisse in 2002 adaptierte Material stammte also gemäß
Abb. 7a (oben) vorrangig aus Deutschland und dem umliegenden (mittel)europäischen
Ausland. Zu ähnlichen Ergebnissen ist auch Scheibe (1939) mit einem vergleichbaren Ansatz
gekommen, bei dem asiatische Herkünfte vollständig versagten. Unter den Bedingungen des
Jahres 2003 wären in einem solchen Screening sicher viele Herkünfte als „angepasst“
ausgewiesen worden, die insbesondere gegen die Köpfchenfäule keine ausreichende Toleranz
zeigen.
Auch für einen pflanzenzüchterischen Ansatz können verschiedene Schlussfolgerungen aus
den erhaltenen Daten gezogen werden. Die in 2002 nur mittel enge Beziehung zwischen
48
Kernanteil und Korngewicht (r=0,50) zeigt den generellen Trend, dass bei adaptiertem
Material auch eine zufriedenstellende Ausbildung des Kernes gegeben war. In 2003 wurden
demgegenüber ohne nennenswerten Köpfchenfäulebefall fast doppelt so hohe Kernanteile
ermittelt; die adaptierten europäischen Herkünfte reagierten dabei aber am stabilsten, während
amerikanische Zuchtsorten bzw. -stämme den größten Schwankungen unterlagen. Ertrag-
reiche Saflor-Genotypen wie ‘Sabina‘ könnten aber züchterisch durch Einkreuzung von
amerikanischen oder mitteleuropäischen Formen, die diesen „Ertragstypen“ im Kernanteil
noch überlegen sind (z.B. CART-1/01), in ihrer Ölertragsleistung sinnvoll verbessert werden
(vgl. Abb. 7a unten).
In der Pflanzenzüchtung kann der Kernanteil insbesondere in frühen Generationen, in denen
oft Saatgutknappheit vorherrscht, zur Voreinschätzung des zu erwartenden Ölgehaltes
eingesetzt werden. Ein nicht unerheblicher Zeitaufwand ist jedoch für die Bestimmung
erforderlich.
Eine Verbesserung des Fettsäuremusters in Richtung auf hohe Ölsäureanteile müsste durch
Einkreuzung von unadaptierten amerikanischen oder asiatischen Formen erfolgen (vgl.
Abbildungen 7b). Für den Alphatocopherolgehalt gibt es auch im angepassten Saflor-Material
signifikante genotypische Unterschiede, die sowohl für die Nutzung als auch für die Züchtung
einer Sorte mit hohem gesundheitlichen Wert von Bedeutung sein können.
3.2.5 Erhebungen bis Ende 2003 bei Leindotter
Grundlage für die Leindotter-Leistungsprüfung in Teilprojekt B waren analog zu Saflor die
Ergebnisse des Screening-Experimentes aus dem Jahre 2002. Daher sei nachfolgend kurz
davon berichtet.
An den zwei Standorten Ihinger Hof und Göttingen wurden in 2002 insgesamt 234
Leindotter-Herkünfte, vorwiegend Material aus Mittel-, Nord- und Osteuropa in einreihigen
Mikroparzellen angebaut. Die Erhebung der Felddaten erfolgte zweiortig; eine Ertrags- und
Qualitätsbestimmung fand nur an den Proben vom Ihinger Hof statt. Analog zu Saflor wurde
ein Index errechnet, der die erhobenen Krankheitsbonituren zusammenfasste.
Die erzielten Korngewichte pro Reihe auf Basis der Genotypen bewegten sich zwischen
0,19 g und 177,1 g. Die Unterschiede zwischen allen Genotypen waren für dieses Merkmal
hoch signifikant; die Wiederholbarkeit betrug 47,3%, die Grenzdifferenz (5%) lag bei 49,0 g.
Die als Standards mitgeprüften, in Deutschland geschützten Sorten ‘Dolly‘,‘Sonny‘,‘Ligena‘,
‘Calinka‘ und die österreichische Sorte ‘Calena‘ erreichten zusammen im Mittel ein Gewicht
von 69,1 g. Mit wenigen Ausnahmen waren sehr viele Herkünfte der Genbank Braunschweig
49
unter denjenigen mit den höchsten Gewichten. Dies läßt sich mit den intensiven Zuchtarbeiten
an der FAL aus den 1980er und 1990er-Jahren begründen.
Für die Tausendkornmasse (TKM) ergaben sich ebenfalls hoch signifikante genotypische
Unterschiede bei einer Wiederholbarkeit von 75,1%. Die genotypische Spannweite reichte
von 0,52 g bis 1,39 g; das Standardmittel lag bei 1,02 g. Bei einer Grenzdifferenz (5%) von
nur 0,15 g wies dieses Merkmal große Unterschiede zwischen den Herkünften auf. Analog
zum Korngewicht stellte sich auch hier die Überlegenheit des Braunschweiger Materials unter
Beweis. Es ergab sich 2002 tatsächlich eine signifikante positive Korrelation des
Korngewichtes zur TKM (r=0,43; P=0,01). Somit ist also zu erwarten, dass beide
agronomisch relevanten Merkmale gleichzeitig verbesserbar sind und günstige Sorten oder
Herkünfte im künftigen Anbau Verwendung finden sollten.
Es bestand ferner ein negativer Koeffizient des Korngewichtes pro Reihe zum Krankheits-
index sowie eine negative Beziehung zwischen der Frühzeitigkeit und dem Korngewicht.
Tab. 22: Mittelwerte, Minima, Maxima, Wiederholbarkeiten, Grenzdifferenzen sowie Signifikanzen der genotypischen Varianz aus der varianzanalytischen Verrechnung des Fettsäuremusters sowie des Nutzungsquotienten (Summe der erwünschten geteilt durch Summe der unerwünschten Fettsäuren) von 234 Leindotter-Herkünften, angebaut auf dem Ihinger Hof 2002 (vorläufiges Ergebnis; Standards: Calena, Calinka, Dolly, Ligena, Sonny) --------------------------------------------------------------------------------------
Abb. 14: Beziehung zwischen dem Kornertrag von 35 Leindotter-Herkünften des Jahres 2003 (Kleinhohenheim und Göttingen) und dem Korngewicht der Parzelle aus 2002 (Ihinger Hof)
52
3.2.6 Zusätzliche Qualitätsuntersuchungen bei Leindotter
Im Rahmen der Zusatzuntersuchungen bzw. zusätzlich zu den Felddaten wurden besonders
bei dieser Prüfung 2004 weitere Inhaltsstoffe bzw. Merkmale erhoben (Tab. 24). Bei allen
Merkmalen mit Ausnahme des Cholesteringehaltes, wo sehr hohe Genotyp-Ort-Interaktionen
vorherrschten, ergab sich eine sigifikante bis hoch signifikante Variation zwischen den
Herkünften.
Tab. 24: Genotypische Werte für das Minimum, den Versuchsmittelwert, den Mittelwert aus den Standards ‘Ligena‘ und ‘Dolly‘ und das Maximum verschiedener Qualitätsmerkmale von 35 Leindotterformen sowie Signifikanz der genotypischen Varianz und Heritabilitäten (h²), geprüft in Göttingen und Kleinhohenheim in 2003 -------------------------------------------------------------------- Prüfung über 2 Orte 2003 --------------------------------------- Merkmal Minimum Mittel Standards Maximum h² -------------------------------------------------------------------- Ölgehalt (%) 36,7 39,1** 40,6 40,7 0,67 Ölertrag (dt/ha) 3,5 6,3** 7,2 7,8 0,65 Tausendkornmasse (g) 0,73 1,05** 1,26 1,47 0,97 Sensorische Beurteilung -2,56 0,83* 0,74 2,63 0,45 Oxidationsstabilität (h) 2,87 3,16** 3,21 3,36 0,59 Alphatocopherol (mg/100ml) 1,22 2,12** 1,81 2,84 0,72 Gammatocopherol (mg/100ml) 72,20 76,71* 75,3 88,92 0,53 Plastochromanol-8 (mg/100ml) 5,05 7,05** 7,60 11,99 0,72 Deltatocopherol (mg/100ml) 1,16 1,45* 1,47 1,98 0,54 Summe Tocopherole (mg/100ml) 82,67 87,32* 86,13 99,92 0,53 Cholesteringehalt (ppm) 284,5 460,1ns 463,9 873,4 0,08 -------------------------------------------------------------------- **; * bzw. ns: signifikant bei P=0,01; 0,05 bzw. nicht signifikant.
Bei einer Grenzdifferenz von 1,8% ergaben sich für den Ölgehalt hoch signifikante
Unterschiede zwischen den 35 Herkünften. Die Genotyp-Ort-Interaktion war dabei nicht
signifikant, so dass die mittlere Höhe der Heritabilität fast ausschließlich durch Fehlereffekte
verursacht wurde. Die ölreichsten Herkünfte waren die Sorten 'Ligena' und 'Dolly' mit über
40,5%. Zwischen 40 und 40,5% erzielten die Herkünfte CAM-40/95 (die in Deutschland nicht
mehr geschützte Sorte ‘Lindo‘), G-31715 (Herkunftsland unbekannt), BS-59970, BS-59963,
BS-51586 sowie BS-59969 (alle Herkunft Deutschland; Zuchtstämme der FAL). Mit einem
Ölgehalt zwischen 36,7 und 37,5% waren BS-51565 (Deutschland), BS-29071
(Großbritannien), BS-59956 (Deutschland) und BS-30353 (unbek. Herkunft) die weniger
leistungsfähigen Formen. Ölgehalt und Kornertrag waren nicht negativ miteinander korreliert
(Abb. 15) und sind somit gleichzeitig selektierbar.
53
32
34
36
38
40
42
5 10 15 20 2Kornertrag 2003 (dt/ha)
Ölgehalt 2003 (%)
r = 0,35 *
DollyLigena
5
GD 5%
Abb. 15: Beziehung zwischen den Kornerträgen und den Ölgehalten bei 35 Leindotter-Herkünften (Mittel aus den Orten Kleinhohenheim und Göttingen, Anbaujahr 2003)
Den höchsten Ölertrag erzielte die Herkunft BS-59963 mit 7,74 dt/ha, gefolgt von 'Ligena',
BS-59968 (Deutschland), 'Dolly', BS-59951 (Deutschland) und BS-51586, die zwischen 7,24
und 7,01 dt/ha lagen. Die Grenzdifferenz lag bei 1,32 dt/ha. Bedingt durch einen lückigen
Bestand lag der Ölertrag von PI-311735 (Polen) bei nur 3,49 dt/ha; die nächst bessere
Herkunft war G-31724 (Sowjetunion) mit 5,20 dt/ha. Dies zeigt, etwas im Unterschied zum
Kornertrag, dass die Zuchtarbeiten in den 90er-Jahren mit den geschützten Sorten
insbesondere höhere Ölgehalte und -erträge zum Ziel gehabt haben, dass aber für beide
Merkmale weitere günstige Herkünfte aus Genbankmaterial erhalten werden können.
Erwartungsgemäß wies die Tausendkornmasse (TKM) den höchsten Heritabilitätsschätzwert
auf (Tab. 24). Demgemäß war die Grenzdifferenz bei nur 0,07 g. Die höchste TKM von
knapp 1,5 g wurde bei der bereits genannten Herkunft BS-51565 gefunden, in weitem
Abstand gefolgt von BS-51564 (1,32 g) und 'Ligena' (1,31 g). Der niedrigste Wert (0,73 g)
wurde von der Herkunft G-31714 aus Dänemark repräsentiert. Zwischen dem Ölgehalt und
der TKM bestand eine Korrelation von r=0,36 (P=0,05), d. h. nur tendenziell bestand
zwischen diesen beiden Merkmalen ein Zusammenhang. BS-51565 besaß z. B. trotz höchster
54
TKM mit 36,7% den niedrigsten Ölgehalt aller Herkünfte. Zwischen dem Kornertrag und dem
Ölgehalt bestand in diesem Sortiment keine signifikante Korrelation (r=0,292).
Im Vergleich zu dem Ergebnis aus Teilprojekt A lag die genotypische Spannweite für die
sensorischen Eigenschaften des Leindotters in der Beurteilung der 35 Herkünfte von
Teilprojekt B ein beträchtliches Maß höher (Tab. 24). Es konnten geschmacklich
angenehmere (CR-2024/98 aus der Sowjetunion oder BS-51602 aus Deutschland), aber auch
unangenehmere Formen (PI-311735) als unter den zehn Genotypen aus Teilprojekt A
identifiziert werden. Die relativ niedrige Heritabilität war wiederum vorrangig durch höhere
Fehlereffekte bedingt. Die Erscheinung, dass nämlich G-31715 in Teilprojekt A die beste
Beurteilung bekommen hatte, während diese Herkunft in Teilprojekt B in ihren sensorischen
Eigenschaften mit einem negativen Vorzeichen abschnitt, kann jedoch nicht hinreichend
erklärt werden. Unsere sensorischen Beurteilungen der Öle verschiedener Leindotter-
Genotypen scheinen aber zu belegen, dass die Sortenwahl neben dem Kriterium "Anbauort"
eine wichtige Stellschraube für dieses Merkmal darstellt, wenn eine Speiseölnutzung im
Vordergrund des Interesses steht.
Während unter den zehn Genotypen in Teilprojekt A aufgrund hoher Genotyp-Ort-
Interaktionen keine signifikante Variation für die Oxidationsstabilität vorhanden war (siehe
Kap. 3.1.2), ergab sich unter den 35 Herkünften in Teilprojekt B eine Signifikanz bei P=0,05.
Überraschenderweise waren aber hier die Genotyp-Ort-Interaktionen nicht signifikant; die
Varianzkomponente dieser Interaktion betrug nur ein Drittel im Vergleich zur genotypischen
Varianz. Die Spannweite der Oxidationsstabilität zwischen niedrigstem und höchstem genoty-
pischen Wert betrug jedoch nur knapp 0,5h. Auch eine günstige Merkmalsausprägung, wie sie
die Herkunft PI-311735 mit dem Wert 3,36 zeigte, kann daher noch kein Schutz vor dem
Auftreten schädlicher Oxidationen sein und erhöht vermutlich die Lagerstabilität nicht we-
sentlich (vgl. dazu die Diskussion in Kap. 3.1.2). Außer einer mäßigen Beziehung zum Eruca-
säuregehalt (r=-0,36; P=0,05) ergaben sich keine Korrelationen zum Gehalt einer Fettsäure.
In Teilprojekt A hatten sich für die Summe der Tocopherolgehalte keine signifikanten
Unterschiede zwischen den Herkünften ergeben, wohl aber für die Einzelgehalte der „kleine-
ren“ Tocopherole. Die Ergebnisse des Teilprojekts B zeigen jedoch, dass diesem Tatbestand
vorrangig ein zufälliger Effekt der Sortenwahl zugrundegelegen haben muss, da sich sehr
wohl Herkünfte benennen lassen, die in ihrem Gamma- als auch in ihrem Gesamttocopherol-
gehalt überlegen waren (Abb. 16). Zu diesen zählen: G-31724, BS-51565 und BS-59960
(Deutschland), die mit Gesamttocopherolgehalten von 96 bis 100 mg/100ml Öl signifikant
oberhalb des Mittelwertes (87,3 mg/100 ml Öl; Grenzdifferenz 8,7 mg/100ml Öl) lagen. Sig-
55
nifikante Korrelationen zu einer oder mehreren Fettsäuren kamen nicht zustande. Jedoch war
der Gammatocopherolgehalt mäßig negativ korreliert mit dem Ölgehalt (r=-0,41; P=0,05).
In der jüngsten Literatur ist nicht nur die schon seit langem bekannte Wirkung des Alpha-
tocopherols als Vitamin E, freie Radikale unschädlich zu machen, sondern auch erst kürzlich
erkannte erstaunliche Fähigkeiten des Gammatocopherols beschrieben (Hensley et al., 2004).
Danach werden letzterem, bei dem bislang von seiner antioxidativen Wirkung in vitro, also im
extrahierten Öl außerhalb der Zelle und bei hohen Gehalten an Linolensäure berichtet wurde
(Kamal-Eldin und Appelqvist, 1996), entzündungshemmende Eigenschaften zugeschrieben.
Es stelle sogar einen besseren negativen Risikofaktor bei Krebs und Myokardinfarkten dar als
das Alphatocopherol. Diese jüngsten Erkenntnisse untermauern die Bedeutung gerade des
Gammatocopherols auf seine biologische Aktivität im Organismus ebenso wie seine
hervorragende Eignung als Oxidationsschutz „in vitro“. In beider Hinsicht ist das Öl des
Leindotters als günstig für eine Verwertung im Bereich des Speiseölsegmentes zu bewerten
und steht in dieser Bewertung dem Leinöl, dem Rapsöl oder auch dem Sojaöl nahe (Matthäus,
2004). Auch wird dem Plastochromanol-8, deren Gehalte genotypspezifisch zwischen 5 und
12 mg/100ml Öl variierten, eine höhere antioxidative Wirkung als dem Alphatocopherol
Abb. 16: Tocopherolgehalte der 35 Leindotter-Herkünfte im Mittel über Kleinhohenheim und Göttingen, Anbaujahr 2003.
56
Die varianzanalytische Untersuchung des Cholesterins für den Standort Göttingen ergab hoch
signifikante Sortenunterschiede (Daten nicht gezeigt). Bis zur Berichtstellung lagen aber vom
Standort Kleinhohenheim nur die Daten der ersten Wiederholung vor. Daher ist die
Auswertung über beide Standorte als vorläufig zu betrachten (Tab. 24). Die Varianzanalyse
wies hier für den Faktor Genotypen keine Signifikanz, jedoch sowohl für den Faktor Orte als
auch für die Genotyp-Ort-Interaktion hoch signifikante Effekte aus. Diese sind nach Abb. 17
wahrscheinlich zu einem Großteil durch den exorbitant hohen Wert der Herkunft BS-51565 in
Kleinhohenheim zu erklären (1337,3 ppm im Vergleich zu 409,6 ppm am Standort
Göttingen). Im Mittel ergab sich für diese Herkunft ein Wert von 873,4 ppm, der gleichzeitig
den höchsten aller genotypischen Werte darstellte. Der niedrigste genotypische
Cholesteringehalt wurde von der Herkunft BS-59968 mit 284,5 ppm repräsentiert. Die
Heritabilität war gering; die Grenzdifferenz betrug 286,2 ppm.
G_3
1714
G
_317
15
G_3
1717
G
_317
24
G_3
1729
PI
_304
270
PI
_311
735
BS
_283
32
BS_2
9071
BS
_303
53
BS_5
1564
BS
_515
65
BS_5
1567
BS
_515
69
BS_5
1573
BS
_515
86
Lige
na
BS_5
1602
BS
_599
51
BS_5
9956
BS
_599
58
BS_5
9960
BS
_599
62
BS_5
9963
Do
lly
BS_5
9965
BS
_599
66
BS_5
9968
BS
_599
69
BS_5
9970
BS
_599
75
CAM
_3/8
3
CAM
_39/
95
CAM
_40/
95
CR_2
024/
98
Gö
0
200
400
600
800
1000
1200
1400ppm
GöttingenKleinhohenheim
Abb. 17: Cholesteringehalte der 35 Leindotter-Herkünfte in Göttingen und Kleinhohenheim, Anbaujahr 2003.
Im Hinblick auf eine cholesterinarme Ernährung (Empfehlungen geben eine Cholesterin-
aufnahme von maximal 300 mg pro Tag an) besitzen Pflanzenöle eine allgemein positive
Bewertung. Shukla et al. (2002) beschrieben erstmalig einen erhöhten Cholesteringehalt im Öl
der französischen Leindottersorte ‘Celine‘ mit 188 ppm. Demgegenüber führt Matthäus
57
(2004) sogar einen Gehalt von etwa 40 mg / 100 g Leindotteröl (entspricht 400 ppm) auf,
welcher um ein Vielfaches höher ist als die Werte von Rapsöl (ca. 50 ppm) und
Sonnenblumenöl (ca. 70 ppm). Das vorliegende Ergebnis zeigt erstmalig auf, wie der
Cholesteringehalt unterschiedlicher Genotypen des Leindotters variieren kann und in
welchem Ausmaß mit Genotyp-Umwelt-Interaktionen zu rechnen ist.
3.3. Schlussfolgerungen, Nutzen und Verwertbarkeit der Ergebnisse
3.3.1 Teilprojekt A Insgesamt gesehen wurden 2003, bedingt durch den hohen Schädlingsdruck, fast durchweg
keine praxisüblichen Erträge von Raps erzielt. Durch die günstigen Witterungs-
voraussetzungen konnten die Kompositen Sonnenblume und Saflor in diesem Jahr ihre
Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen, die Saflorerträge waren unter ungünstigeren
Standortbedingungen (auf leichteren Böden) geringer als die der Sonnenblume. Leindotter
und Sojabohnen erreichten eine mittlere Ertragsfähigkeit unter den geprüften
Anbaubedingungen, wobei die Sojabohne ungünstigere Standortverhältnisse besser bewältigte
als der Leindotter. Daraus resultierende Schlussfolgerungen sind:
• Das Experiment hat in einer extremen Jahreswitterung stattgefunden und sollte, um
allgemeingültige Aussagen zu erhalten, ein bis zwei weitere Jahre fortgesetzt werden. Die
Aussagefähigkeit der Ergebnisse bleibt zunächst auf trockenwarme Witterungsbe-
dingungen bzw. Jahressituationen beschränkt.
• Unter den genannten Bedingungen sind die Vertreter der Kompositen und dabei besonders
die Sonnenblumen als vorzüglich für einen rentablen Ölpflanzenanbau zur Ölerzeugung
zu bezeichnen. Lediglich in Lagen mit sehr kurzer Vegetationszeit sollte dem Saflor der
Vorzug gegeben werden. Vom Anbau des Rapses im Ökolandbau ist abzuraten.
• Auch unter der Prämisse, einen günstigen Öl- und Eiweißlieferanten zu finden (die
Gleichbewertung aller Öl- und Eiweißarten vorausgesetzt) stellt die Sonnenblume in
einem trockenwarmen Jahr die leistungsfähigste Fruchtart dar, gefolgt von der Sojabohne.
Setzt man eine deutlich günstigere Bewertung des Sojaeiweißes als Futtermittel an,
verringert sich die Diskrepanz zur Sonnenblume; die Sojabohne würde so eine höhere
Vorzüglichkeit genießen als bei Gleichbewertung des Eiweißes beider Arten.
• An den meisten Anbauorten sind in einem trockenwarmen Jahr die Sonnenblumensorten
‘Jazzy‘ und ‘Heliaroc‘ als gute Öllieferanten, ‘Heliaroc‘ und ‘Capella‘ als gute
Eiweißlieferanten (letztere zusätzlich als HO-Sorte) zu empfehlen. Bei der Sojabohne
58
können ‘Gentleman‘ als frühreife Sorte mit hohem Eiweißertrag, ‘OAC Erin‘ als
mittelspäte Sorte mit gutem Öl- und Eiweißertrag überzeugen.
3.3.2 Teilprojekt B
Saflor
Als Ergebnis des Screeningexperimentes bei Saflor kann festgehalten werden, dass unter den
ursprünglich angebauten 741 Saflorherkünften eine Reihe überlegener Formen gefunden
wurden. Diese zeichneten sich dadurch aus, dass sie an hiesige Klimabedingungen angepasst
und ansprechende Erträge zu liefern in der Lage waren. Somit sind solche Formen für den
Ökologischen Landbau einerseits im Anbau, andererseits auch in der Entwicklung neuer
Sorten als Ausgangsmaterial nutzbar und interessant. Als Fazit lässt sich somit festhalten:
• Es gibt eine Reihe von Saflorformen, die im Ökologischen Landbau in Deutschland
angebaut werden können und an die hiesigen Klimabedingungen adaptiert sind. Der
Ölgehalt ist jedoch mit 20-23% bei den meisten Herkünften unzureichend. Die Sorte
‘Sabina‘ stellt zwar eine ertragssichere Sorte dar, kann jedoch von einigen
Genbankherkünften (z.B. BS-62922, CART-79/89) ertraglich, besonders im Ölertrag,
übertroffen werden.
• Als einziger Genotyp mit einem höheren Ölgehalt (ca. 30%) und guten Ölerträgen kann
die Herkunft PI-572475 (kanadische Sorte ‘Saffire‘) empfohlen werden. Der Anbau dieses
Genotyps sollte aus Sicherheitsgründen jedoch im kontinentalen Klimabereich (z.B.
mitteldeutsches Trockengebiet) erfolgen, da die Köpfchenfäule-Toleranz geringer ist als
bei einer Vielzahl anderer Herkünfte.
• Um zu leistungsfähigeren Saflorsorten zu gelangen, ist die züchterische Verbesserung des
Materials im einheimischen Klimaraum Voraussetzung. Am Beispiel der Sonnenblume
und (im konventionellen Landbau) des Rapses sind die Früchte langjähriger Zuchtarbeiten
bereits sichtbar.
• Wichtige Zuchtziele sollten die Verbesserung des Ölgehaltes unter Bewahrung hoher
Köpfchenfäule-Toleranz und eines hohen Kornertragsniveaus sein. Daneben liegt die
züchterische Bearbeitung sekundärer Inhaltsstoffe, wie Fettsäuremuster („Oleic-Typen“)
oder Tocopherolgehalte zur Erzeugung eines gesunden, ernährungsphysiologisch
günstigen Speiseöles nahe.
59
Leindotter
2003 zeichnete sich Leindotter anhand der zufriedenstellenden Erträge und der guten
Pflanzengesundheit durch Robustheit, Trockentoleranz und Ertragstreue aus. Aus dem
ursprünglichen Sortiment von 234 Herkünften waren günstige Formen auch für den
Ökologischen Landbau selektierbar. Diese entstammen größtenteils den Züchtungsarbeiten
der FAL in Braunschweig. Schlussfolgerungen der vorliegenden Arbeit mit Leindotter sind:
• Nicht nur unter geschützten Sorten, sondern auch aus dem geprüften Genbanksortiment
sind ertragreiche Formen mit ansprechenden Ölgehalten zu empfehlen (z.B. BS-59963,
‘Ligena‘, BS-59968).
• Durch die schwache positive Korrelation der TKM und des Ölgehaltes mit dem
Kornertrag lassen sich Genotypen mit erwünschten hohen Ausprägungsstufen dieser
Merkmale gleichzeitig auslesen (z.B. ‘Ligena‘).
• Im Blick auf die Speiseölnutzung lassen sich Herkünfte mit positiven geschmacklichen
Eigenschaften benennen. Der gesundheitliche Wert ist nach neuesten Erkenntnissen durch
die z.T. hohen Gehalte an Tocopherolen positiv; Sortenunterschiede können genutzt
werden. Jedoch verfügt Leindotteröl über vergleichsweise hohe Cholesteringehalte; Geno-
typen mit niedrigeren Cholesteringehalten können (mit Einschränkung) benannt werden.
Die drei Merkmale gemeinsam betrachtend, kann hier die Herkunft CR-2024/98
empfohlen werden.
• Die Lagerstabilität von Leindotteröl ist durch den hohen Anteil der dreifach ungesättigten
Linolensäure als vergleichsweise gering einzustufen; genotypische Unterschiede sind
marginal. Dennoch weist es sehr hohe Gehalte besonders des antioxidativ wirkenden
Gammatocopherols auf, die die Lagerfähigkeit bei Raum- und besonders bei
Kühlschranktemperatur für eine geraume Zeit gewährleisten. In diesem Merkmal sind
Sortenunterschiede nutzbar; ein günstiger Genotyp ist BS-51960.
• Die Variation im Fettsäuremuster ist gering. Einschneidende Verbesserungen im
Fettsäuremuster hinsichtlich einer guten Speisequalität bzw. einer technischen Nutzbarkeit
sind jedoch auf lange Sicht nur mit Hilfe der Pflanzenzüchtung zu erwirken.
Viele der vorstehenden Schlussfolgerungen stehen nun als Praxisempfehlungen zur
Verfügung und können dem Landwirt Anbauentscheidungen wie z.B. die Art- oder
Sortenwahl erleichtern.
Im Blick auf den Mangel an Ölpflanzen aus ökologischer Produktion in Deutschland zeigen
die vorliegenden Ergebnisse, dass nicht nur eine Notwendigkeit vorliegt, sondern auch
60
Potentiale bestehen, den Ölpflanzenanbau zu fördern, um so die Artenvielfalt zu erhöhen und
damit eineAusdehnung des Ökologischen Landbaus sinnvoll zu begleiten.
Mögliche Vermarktungswege können sowohl auf betrieblicher Ebene in Form von dezentral
erzeugtem Speiseöl bestehen als auch in einer künftigen Nutzung der Pflanzenöle als
Traktorentreibstoff. Der vorliegenden Arbeit nachgelagert sollte eine Studie folgen, die die
Wirtschaftlichkeit des Anbaus von Ölpflanzen auf Basis der vorliegenden Ergebnisse
berechnen und verschiedene Vermarktungssstrategien aufzeigen kann. Somit könnte dem
ökologisch wirtschaftenden Landwirt die Entscheidung zugunsten eines grundsätzlichen
Anbaus von Ölpflanzen erleichtert werden. Ferner zeigt die Arbeit auf, dass auch alternative
Ölpflanzenarten wie Leindotter und Saflor neben Schwachpunkten, die in der züchterischen
Wenig- oder Nichtbearbeitung begründet sind, auch klare Vorteile im heimischen Anbau
besitzen können (Ertragsstabilität/Gesundheit/Schädlingsresistenz des Leindotters, teilweise
hohes Ertragsniveau/Gesundheit/Anspruchslosigkeit des Saflors). Darüber hinaus haben beide
Arten durchaus weitere Potentiale. Beispielsweise ist bei Leindotter und Saflor nach neuesten
Erkenntnissen eine hervorragende Eignung als Mischungspartner mit Sommerungen wie
Erbsen, Hafer, Sommerweizen oder Sommergerste nachgewiesen worden (Paulsen, 2004).
Aufgrund einer besseren Standfestigkeit des Gesamtbestandes resultieren beispielsweise
deutlich höhere Kornerträge der Getreideart bzw. Leguminose sowie ein Zusatzertrag der
eingemischten Ölpflanze (Pscheidl, mündl. Mitteilung). Im Verbund mit anderen
Forschungspartnern könnten mit Hilfe der vorliegenden Ergebnisse Produktionssysteme
entwickelt bzw. verbessert werden, die einer Ausdehnung des Ölpflanzenanbaues dienlich
sind.
Die Versuche an den Standorten Kleinhohenheim und Stobra wurden auf zwei
unterschiedlichen Feldtagen im Juli 2003 interessierten Landwirten und Verbrauchern
vorgestellt und erläutert. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit wurden auf dem Naturland-
Workshop zum Anbau von Öl- und Eiweißpflanzen im November 2003 in Hohenbercha, auf
der jährlichen Tagung des Arbeitskreises Ökolandbau im Dezember 2003 in Hohenheim, auf
der Jahrestagung der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften im September 2004 in
Braunschweig sowie auf einem Workshop zur On-farm-Erhaltung pflanzengenetischer
Ressourcen im November 2004 in Hohenheim vor Beratern und Landwirten bzw. einem
wissenschaftlichen Fachpublikum präsentiert. Beim Naturland-Verband wurden die
Ergebnisse aus dem Zwischenbericht bereits in einen Rundbrief an Landwirte integriert. Es
sind ferner Veröffentlichungen in wissenschaftlichen Zeitschriften sowie das Einstellen des
Schlussberichtes in die Datenbank ‘OrganicEprints‘ geplant.
61
4. Zusammenfassung
In Deutschland ist der Ölpflanzenanbau im Ökologischen Landbau trotz vorhandener
Nachfrage nach Speiseöl sehr wenig verbreitet, zudem mit abnehmender Tendenz. Zudem
besteht ein Mangel an betriebseigenem pflanzlichen Protein. In der vorliegenden Arbeit
wurde 2003 untersucht, welche Ölpflanzenart hier eine sinnvolle Ergänzung bieten könnte. In
Teilprojekt A wurde die Anbauwürdigkeit von Winterraps/-rübsen, Sonnenblumen,
Leindotter, Saflor und Sojabohne für den Ökologischen Landbau anhand je zehn ausgewählter
Sorten an fünf Standorten beurteilt. Die höchsten Kornerträge wurden bei Sonnenblumen
erzielt; Saflor erlangte Rang zwei vor Soja und Leindotter. Es ergab sich an allen Standorten
eine deutliche Vorzüglichkeit der Sonnenblume als Öl- sowie der Sojabohne als
Eiweißlieferant. Die Rohproteinerträge der Sojabohne wurden aber an zwei Standorten durch
die der Sonnenblume nahezu erreicht. Bei gleicher Bewertung von Öl und Eiweiß lagen an
allen fünf Orten die Sonnenblumensorten ‘Jazzy‘ und ‘Heliaroc‘ auf den vorderen Rängen.
Winterraps/-rübsen erreichten aufgrund hohen Schädlingsbefalls überall nur unzureichende
Erträge. In Teilprojekt B wurde ein Screening an insgesamt 100 vorselektierten Genotypen
von Saflor (65) und Leindotter (35) auf drei bzw. zwei Standorten durchgeführt. Neben z.T.
hohen Saflorerträgen konnten genotypische Unterschiede auch in anderen agronomisch
interessanten Merkmalen, wie der Krankheitsresistenz, dem Ölgehalt sowie dem
Alphatocopherolgehalt beobachtet werden. Bei Leindotter wurden Genotypen gefunden, die
als günstig für eine Verwertung im Speiseölbereich angesehen werden können. Die
Lagerstabilität von Leindotteröl kann als eher gering eingestuft werden, jedoch bieten die z.T.
hohen Gehalte an Gammatocopherol wirksamen Schutz gegen Verderb. Aus beiden
Teilprojekten resultieren praxisrelevante Empfehlungen für den Anbau und die Züchtung
geeigneter Ölpflanzen. Raps ist eher ungeeignet; vielversprechender sind vielmehr
Sonnenblume und mit Einschränkungen auch Saflor. Die Ergebnisse sind in einer extrem
trockenwarmen Jahressituation entstanden, die Aussagekraft somit eingeschränkt; eine
Weiterführung der Experimente wäre deshalb ratsam.
Summary
Despite an existing demand for edible oil in Germany, oil crops in organic agriculture are
cultivated on a very low acreage. Additionally, a lack of vegetable protein produced on farm
is existing. In the current study, in 2003 it was examined, which oil crop could offer a useful
addition in this context. In subproject A, the suitability for cultivation was examined between
winter oilseed rape/turnip rape, sunflower, false flax, safflower and soybean for organic
farming with ten selected genotypes each at five locations. The highest grain yields were
62
obtained in sunflower; safflower attained rank two before soya and false flax. At all locations,
a clear preference of sunflower as an oil crop and of soybean as a protein supplier was
resulting. However, at two locations the high crude protein yield levels of soya were almost
reached by those of sunflower. Assessing oil and protein on the same level, the sunflower
varieties ‘Jazzy‘ and ‘Heliaroc‘ were on front ranks at all five sites. On the other hand, due to
a high attack of pests, winter oilseed rape/ turnip rape were gaining insufficient yields at all
locations. In subproject B, a screening of a number of 100 pre-selected genotypes was carried
out with safflower (65) and false flax (35) on three and two locations, respectively. High
yields of safflower could be found in this year, but also large genotypic differences were
observed in this trait as well as in other agronomic characteristics, e.g. disease resistance, oil
content as well as content of alpha-tocopherole. In false flax (camelina), genotypes were
found, which can be regarded as favorable for an utilization as an edible oil crop. The stability
in storage of camelina oil can be classified as rather small, however partly high contents of
gamma-tocopherole were found. This shows the high ability of camelina to protect its oil
against decay. From both subprojects, recommendations for the practical cultivation and the
breeding of suitable alternative oil crops were resulting. Oilseed rape is rather unsuitable,
more promising are sunflower and safflower with reservation. The data were collected under
the conditions of an extremely dry and hot year. Thus, the validity of the results is reduced; a
continuation of the experiments would be therefore advisable.
5. Gegenüberstellung der geplanten und der erreichten Ziele
Es haben sich keine Änderungen zu der in der Vorhabenbeschreibung dargestellten Arbeits-,
Zeit- und Aufgabenplanung ergeben. Die vom BMVEL geforderten zusätzlichen Auflagen bei
der Bearbeitung des Teilaspekts Leindotter wurden Bestandteil des Projektes. Hinsichtlich der
Durchführung der zusätzlichen Sommerrapsprüfung in TP A bzw. des dritten Saflor-
Standortes Flachshof in TP B entstanden keine weiteren Aufwendungen, da diese durch die
Fa. Dow Agro Sciences bzw. die Stoll VITA Stiftung mitgetragen wurden. Die Resultate
dieser zusätzlichen Erhebungsdaten sind in der Ergebnisdarstellung mitaufgeführt.
Es ergaben sich keine Änderungen in der Zielsetzung des Vorhabens gegenüber dem
ursprünglichen Antrag. Aus den Zusammenstellungen der relativen Vorzüglichkeit der
untersuchten Prüfglieder für die einzelnen Merkmale wurden Praxisempfehlungen formuliert
und verfügbar gemacht bzw. werden im Falle der Zusatzuntersuchungen noch der
interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.
63
Die wirtschaftliche und insbesondere die wissenschaftliche Anschlussfähigkeit besteht nach
wie vor, wie im Antrag beschrieben. Dennoch ist uns eine ein- bis zweijährige Fortführung
der Experimente von Teilprojekt A, die aufgrund der vorhandenen Jahreseffekte zu besser
abgesicherten Ergebnissen führen würden, vom Bundesprogramm Ökologischer Landbau
nicht bewilligt worden. Das Experiment „Ölpflanzenvergleich“ endet an dieser Stelle mit der
unbeantworteten Frage, wie eine feuchte Jahreswitterung die relative Vorzüglichkeit der
einzelnen Ölpflanzenarten beeinflusst hätte.
6. Literatur
Balz, M., E. Schulte, H.-P. Thier (1992) Trennung von Tocopherolen und Tocotrienolen durch HPLC. Fat Science Technology 94, 209-213.
Bramm, A., M. Dambroth, S. Schulte-Körne (1990) Ertragsanalytische Untersuchungen an Lein, Leindotter und Mohn. Landbauforschung Völkenrode 40:2, 107-114
Budin, J.T., W.M. Breene, D.H. Putnam (1995) Some compositional properties of camelina (Camelina sativa L. Crantz) seed and oil. Journal of the American Oil Chemists' Society 72:3, 309-315
Clark, S., K. Klonsky, P. Livingston, S. Temple (1999) Crop-yield and economic comparisons of organic, low-input, and conventional farming systems in California’s Sacramento Valley. American Journal of Alternative Agriculture 14:3, 109-121
Föller, I. (2000) Untersuchungen von Leindotter (Camelina sativa (L.) Crtz.) auf Krankheiten unter besonderer Berücksichtigung von Falschem Mehltau (Peronospora parasitica (Pers.) Fr.). Diss Universität Gießen.
Hofbauer, J., J. Pelikan (1996) Results of variety trials with safflower (Carthamus tinctorius L.) in the Czech Republic. Scientific Studies Research Institute for Fodder Plants Troubsko 14, 19-23
Honermeier, B., M. Agegnehu (1996) Leindotter hat Zukunft im Non-Food-Anbau. Neue Landwirtschaft 12, 44-46
International Standard ISO 659:1998 (1998) Oilseeds - Determination of oil content (Reference method), ISO, Geneva 1998.
International Standard ISO 12228:1999 (1999) Animal and vegetable fats and oils - Determination of individual and total sterols contents -Gaschromatographic method, ISO, Geneva 1999
International Standard ISO 5509:2000 (2000) Animal and vegetable fats and oils - Preparation of methyl esters of fatty acids, ISO, Geneva 2000
Kamal-Eldin, A., L.Å. Appelqvist. 1996. The chemistry and antioxidant properties of tocopherols and tocotrienols. Lipids 31, 671-701.
Littel, R., G.A. Milliken, W.W. Stroup, R. Wolfinger (1996) SAS System for Mixed Models. Cary, NC: SAS Institute.
Matthäus, B., L. Brühl (2001) Comparison of different methods for the determination of the oil content in oilseeds. Journal of the American Oil Chemist’s Society 78:1, 95-102
Matthäus, B. (2004) Leindotteröl – ein altes Pflanzenöl mit neuer Zukunft? Ernährungs-Umschau 51:1, 12-16.
Müller, M., F. Ordon, W. Friedt (1999) Perspektiven einer leistungsfahigen Getreide- und Ölsaatenproduktion an ackerbaulichen Grenzstandorten. Zeitschrift für Kulturtechnik und Landentwicklung 40:5-6, 275-281
Mündel, H.H., J.P. Braun (1999) Registration of two early-maturing safflower germplasm lines with high oleic acid and high oil content. Crop Science 39, 299.
64
Olejnik, D., M. Gogolewski, M. Nogala-Kalucka (1997) Isolation and some properties of plastochromanol-8. Nahrung 41, 101-104.
Paulsen, H.-M., M. Schochow, J. Ulverich (2004) Ölpflanzenanbau - Mit der richtigen Fruchtfolge ist Treibstoffautarkie möglich. Ökologie und Landbau 132:4, 26-29.
Reinbrecht, C. (2003) Stand und Perspektiven des Ölpflanzenanbaues im Ökologischen Landbau. Landinfo Baden-Württemberg 4/2003:59-61.
Reinbrecht, C., S. Barth, S. von Witzke-Ehbrecht, M.A. Khan, H.C. Becker, G. Kahnt, W. Claupein (2003) Selektion anbauwürdiger Saflor-Formen für den Ökologischen Landbau aus einem zweijährigen Screening-Experiment. Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften 15, 23-26.
Rippin, M., A. Kasbohm, H.C. Behr, W. Ellinger, S. Illert, H. Engelhardt, R. Kreusch, D. Schaak, L. Walter, U. Hamm (2004) Ökomarkt-Jahrbuch 2004, Verkaufspreise im Ökologischen Landbau, Jahre 2002 und 2003. Materialien zur Marktberichterstattung, Band 51 (Hrsg.: R. Goessler). Verlag ZMP Zentrale Markt- und Preisberichtsstelle GmbH, Bonn
Scheibe, A. (1939) Zucht- und Anbauerfahrungen mit Saflor (Carthamus tinctorius L.). Pflanzenbau 15, 129-159.
Schuster, A. (1985a) Körnerleguminosen - Sojabohne. S. 175-185 in: W. Hoffmann, A. Mudra, W. Plarre (Hrsg.) Lehrbuch der Züchtung landwirtschaftlicher Kulturpflanzen. Verlag Paul Parey, Berlin und Hamburg.
Schuster, A. (1985b) Futter- und Gründüngungspflanzen - Kruziferen. S. 398-416 in: W. Hoffmann, A. Mudra, W. Plarre (Hrsg.) Lehrbuch der Züchtung landwirtschaftlicher Kulturpflanzen. Verlag Paul Parey, Berlin und Hamburg.
Schuster, A. (1992) Ölpflanzen in Europa. DLG-Verlag, Frankfurt am Main. Seehuber, R., M. Dambroth (1984) Die Potentiale zur Erzeugung von Industriegrundstoffen
aus heimischen Ölpflanzen und die Perspektiven für ihre Nutzbarmachung. Landbauforschung Völkenrode 34:3, 174-182
Sessous, G. (1940) Saflor – eine neue Ölpflanze. Mitteilungen für die Landwirtschaft. Sonderdruck aus Heft 18, 312-313.
Strasil, Z. (1997) Content of oil and individual fatty acids in some species of alternative oil-bearing crops. (OT: Obsah oleje a jednotlivych mastnych kyselin u nekterych druhu alternativnich olejnin.) Rostlinna Vyroba 43:2, 59-64
Thies, W. (1971) Schnelle und einfache Analysen der Fettsäurezusammensetzung in einzelnen Raps-Kotyledonen. I. Gaschromatographische und papierchromatographische Methoden. Z. Pflanzenzüchtung 65:181-202.
Utz, H.F. 2002. PLABSTAT. Ein Computerprogramm zur statistischen Analyse von pflanzenzüchterischen Experimenten. Version 2N. Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik, Universität Hohenheim.
Vollmann, J., A. Damboeck, S. Baumgartner, P. Ruckenbauer (1997) Selection of induced mutants with improved linnoleic acid content in Camelina. Fett Lipid 99:10, 357-361
Winkler, R., S. Botterbrodt, E. Rabe, M.G. Lindhauer (2000) Stickstoff-/Proteinbestimmung mit der Dumas-Methode in Getreide und Getreideprodukten. Getreide Mehl und Brot 54:2, 86-91
Zubr, J. (1997) Oil-seed crop: Camelina sativa. Industrial Crops and Products 6:2, 113-119